Modern hordozható oszcilloszkópok - típusok, jellemzők, képességek és felhasználási jellemzők

Az oszcilloszkóp az elektronikát javító mester és a rádióamatőr szeme. De a fejlett modellek költsége érthetetlen a kezdőknek és még sok tapasztalt kézművesnek is. Például nem a legmenőbb digitális oszcilloszkóp, az UNI-T UTD2025CL kétcsatornás, legfeljebb 25 MHz frekvenciájú jelek továbbítására, több mint 200 dollárba kerül, és néhány RIGOL MSO2302A-S egy nagyteljesítményű kétcsatornás oszcilloszkóp két csatornával és 300 MHz-es sávszélességgel. egy felvevő funkció majdnem 4000 dollárba kerül.

De hova menjen az egyszerű paraszt? Kezdetként fordulhat a Közép-Királyság gyártóinak termékeihez. Nagyon sok hordozható oszcilloszkóp található az Aliexpress-en, különböző jellemzőkkel és képességekkel, néhányukról ebben a cikkben fogunk foglalkozni.

jellemzői

Először is, ha a hordozható oszcilloszkópokról beszélünk, akkor szinte minden esetben ezek digitális eszközök. A feszültség mérésénél nem szabad különös pontossággal számolni, hanem a különféle jelek jelenlétének és hozzávetőleges szintjének ellenőrzésére, a fodrozódás szintjének hozzávetőleges mérésére és a kaszkádbeli torzulások ellenőrzésére.

Mint minden mérőkészülék oszcilloszkópokon Számos jellemző van, mindenekelőtt a költségvetési szegmensben, oda kell figyelnie két fő elemre:

• A mintavételi arány az a minta, amelyet az oszcilloszkóp másodpercenként képes előállítani. Egyszerűen fogalmazva, ez a paraméter tükrözi másodpercenként hányszor az oszcilloszkóp „agyát” „méri”, vagy ha úgy akarja, „olvassa” a bemenő jelből. Minél gyakrabban fordul elő, annál nagyobb a frekvencia a jel mérésére. A másodpercenkénti minták (minták) számában mérik, bár általában másodpercenként több millió mintában vannak feltüntetve. A leírásban megtalálható az "MSa / s" rövidítés - ez az.

• Sávszélesség. Ez egy olyan frekvenciasáv, amelynek felső határán a mért jel szintje 3 dB-vel csökken. Ez a paraméter megmutatja a mérhető maximális jelfrekvenciát. Ezt a paramétert hertzben, vagy inkább kilóban vagy megahertzben mérik. Kívánatos, hogy a sávszélesség a mért jel frekvenciájának 3 ... 5-szerese legyen annak érdekében, hogy az amplitúdó torzulása nélkül végezzen méréseket.

A normál jelkijelzéshez a mintavételi frekvenciának nagyságrenddel (legalább) nagyobbnak kell lennie, mint a mért jel frekvenciája. Könnyen érthető, csak nézze meg az alábbi ábrát. A zöld pontok feltétlenül ábrázolják a jelszint egy bizonyos frekvenciával történő „leolvasását”, és az őket összekötő vonal a rájuk épülő hullámforma megjelenése.

A felső részben 4 pont van a sinusoid periódusára, az ábra alsó részében pedig 8 pont, és egy vonal húzódik közöttük. Mint láthatja, minél magasabb a mintavételi frekvencia, annál simább és pontosabb a hullámforma a mért jelhez viszonyítva. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a digitális oszcilloszkópok simíthatják (és simíthatják) az így kapott képet, és az oszcilloszkóp sima.

Az analóg oszcilloszkópok esetében nem létezik olyan fogalom, mint a „mintavételi frekvencia”, ahol a jel mérésének képességét nagyobb mértékben az eszköz sávszélessége határozza meg.

Ennek megfelelően, ha az oszcilloszkópot nem a mért jel frekvenciájára tervezték, akkor eltorzult hasonlóságot kap, vagy egy érthetetlen görbét kap, amely teljesen hamis.

Érdemes megjegyezni, hogy az oszcilloszkópok egycsatornásak és nagyszámú csatornával vannak ellátva. A költségvetés között az egycsatornás és a kétcsatornás modellek általánosak. Több csatorna lehetővé teszi a jelek összehasonlítását vagy több jel egyidejű megfigyelését, amelyre szükség lehet az áramkör javításakor vagy beállításánál.

Mivel az oszcilloszkóp egy komplex mérőeszköz, számos más paraméterrel rendelkezik, amelyektől függ a mérések és a funkciók pontossága, de ezeket a cikkben nem fogjuk megemlíteni, mivel az amatőrök és a kezdők költségvetési megoldásaira összpontosítunk.

A költségvetési oszcilloszkópok áttekintése

Tehát folytassuk az áttekintést. Az összes megvizsgált modell alacsony DC feszültséggel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy akár elemekből vagy akkumulátorokból, akár a megfelelő kimeneti feszültségű tápegységből működnek. De ne feledje, hogy ha az áramellátás kimenetén erős hullámok vannak, akkor az oszcilloszkóp képernyőjén sok zajt és zavart fog látni. Ezért a fodrozódást kondenzátorokkal (mind az elektrolitikus, mind a kerámia) kondenzátorokkal kell simítani.

Talán a legolcsóbb és legnépszerűbb oszcilloszkóp Kínából egycsatornás 200 kHz-es oszcilloszkóp DSO138. A modell összeszerelő készletként vagy összeszerelt eszközként kerül forgalomba. Az első lehetőség valamivel olcsóbb, és a rajongók számára érdekes lesz, ha valamit saját kezükben gyűjtnek. Körülbelül 1000 rubelt fizet az összeállított változatért, nyomtatott áramköri kártya formájában kapható, csatlakozókkal, vezérlőkkel és kijelzővel. Átlátszó tokban is található (vagy az eset külön vásárolható meg.

Tartalmaz egy szondát, amelynek végein krokodilok vannak. Egy ilyen szonda elvileg lehetővé teszi az alacsony frekvenciájú jelek mérését, de nem tud versenyezni az oszcilloszkópok „valódi” szondáival.

Van egy „DSO138 mini” verzió, amely csak a nyomtatott áramköri forma és a vezérlők elhelyezése között különbözik egymástól. Az oszcilloszkóp téglalap alakú jelkimenettel rendelkezik a szonda hangolására, az alábbi képen a jobb felső sarokban láthatod - egy kis ugró, és egy téglalap alakú impulzust rajzolnak a táblára.

Az eszköz az ARM STM32F103C8T6 mikrovezérlőn alapul (32 bites a Cortex M3 magon alapul), és a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• csatornák száma - 1;

• sávszélesség - 0-200 kHz;

• mintavételi sebesség 1 MSa / s;

• bemeneti impedancia: 1MOhm / 20pF;

• maximális bemeneti feszültség: 50 V 1: 1 szondával és 400 V, ha az szonda 1:10 osztóval van ellátva;

• kommunikációs módok: DC / AC / GND;

• tápfeszültség - 9 volt;

• áramfelvétel - körülbelül 100 mA;

• érzékenység - 10 mV / div - 5 V / div 5% pontossággal;

• ADC - 12 bit;

• sepréstartomány 10 μs / div és 500 sec / div között;

• kijelző - színes, 2,4 hüvelyk, 320x240 felbontással;

• NYÁK méret - 117 * 76 mm.

Az oszcilloszkóp méri a jel amplitúdóját, frekvenciáját és periódusát, üzemi ciklusát, figyelembe veszi a feszültséget - maximális, minimum, RMS. Az is beállítható, hogy melyik fronton szinkronizáljon (emelkedik vagy esik). Nincs rajta rögzítési funkció. Az érzékenységet két SEN1 és SEN2 csúszka pozíciója szabályozza - szorzó és sorrend (10 mV, 0.1V, 1V).

A 200 kHz-es sávszélesség még eléggé is tűnhet, de ne siess következtetéseket levonni. Vegye figyelembe, hogy a mintavételi gyakoriság másodpercenként csak 1 millió minta. Ez a 200 kHz-es frekvencia ötszörösét teszi ki, ami definíció szerint nem teszi lehetővé a jó minőségű ilyen jelek felvételét.

Ez az oszcilloszkóp jól érzi magát a hangtartományban, amikor meghaladja a 20 kHz-t, a jel elkezdi torzulni, de továbbra is emészthető, és 50–70 kHz felett a torzulások meglehetősen erősek. A 10 μs / div sebesség sem nagyon különleges, és lehetővé teszi a magas frekvenciákon való barangolást, mivel a 100 kHz-es periódusú jelideje már 10 μs.

Vagyis akkor is, ha képes a jel hullámformáját a deklarált 200 kHz-es frekvenciával azonos módon megjeleníteni, akkor a képernyőn a koordinátatengely egyik cellájában két periódus lenne. Ráadásul a képernyő átlója 2,4 hüvelyk és a felbontás 320x240 pixel - még ha akarod is, nem fogod látni ezt a jelet normál módon. Alapvetően "figyeli" az egyszerű kapcsolási tápegységeket, a PWM frekvencia nem haladja meg az 50-100 kHz-t, alább láthatja, miért.

A fenti ábrán megfigyelheti, hogy néz ki, vagy inkább, hogy ez az eszköz hogyan látja a téglalap alakú jelet különböző frekvenciákon, valamint azt, hogy a hullámforma hogyan változik magas frekvenciákon (a téglalap alakú jel torz sinusoiddá alakul). Megjegyzem, hogy a téglalap alakú jelet nagyon összetettnek tekintik, tehát a frekvencia becslése annak segítségével nagyon méltányos.

Vigyázzon arra, amit a vörös szín mutat. Ez a vízszintes tengely megosztási ára, azaz minden sejt 10 mikrosekundumban van. Ez azt jelenti, hogy a továbbiakban nem lehetséges a jelet a képernyőn meghosszabbítani részletesebb tanulmány céljából, ezt mondtam fent. Ha 60 kHz-en még mindig vannak téglalap alakú impulzusok körvonalai, akkor 100-nál, és még inkább 200 kHz-nél, már nem világos, hogy mi.

Mindazonáltal ezek a jellemzők legalábbis vannak, de lehetővé teszik ennek a készüléknek a használatát számítógépes berendezések, például laptopok javításában is, ahogy a következő videók szerzői.

Számos olyan modell létezik, amelyek bizonyos mértékben a DSO138 logikus folytatása, de megjelenésük és elrendezésükben különböznek egymástól, tehát DSO150 1700 rubelért, amelynek készletében már van egy jó szonda elválasztóval (fenti kép) funkcionálisan megismétli az előző eszközt, de kifelé már vonzóbb, és úgy néz ki, mint egy kész eszköz. Ez nem egy csúszka-készlettel, mint az előző esetben, vezérelhető, hanem 4 gomb és egy kódoló segítségével. Nincs több különbség, így nem fogunk rajta lakozni.

DSO188 - fejlettebb oszcilloszkóp be 1 MHz, de az előzőhöz hasonlóan nincs memória és egycsatornás. Ennek költsége 1600-1900 rubel. Kompakt (egy kicsit több, mint gyufaszekrény) és hordozható, mivel már akkumulátorral működik - nem kell aggódnia a galvanikus szigetelés kérdése miatt az eszközökkel, amelyekben a méréseket elvégezték. A tok textolit panelekből van összeállítva, de oldalsó felületeit nem védi idegen tárgyak és a nedvesség.

MMCX csatlakozókkal ellátott szondákat használnak, az előzőekben szabványos BNC csatlakozók voltak. Ez nem jelent problémát, mert általában az MMCX-BNC adapterrel érkezik. A szonda a készletben van, mint az első modellben - két krokodillal és elválasztó nélkül.

Műszaki jellemzői kissé meghaladják a korábbi lehetőségeket:

• csatornák száma - 1;

• sávszélesség - 0-1 MHz;

• mintavételi sebesség 5 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• bemeneti impedancia: 1MOhm;

• legnagyobb bemeneti feszültség: 40 V 1: 1 szonda esetén és 800 V, ha az érzékelő szétosztóval 1:10;

• áramforrás - beépített 230 mAh akkumulátor;

• érzékenység - 50 mV / div - 200 V / div;

• sepréstartomány 2 μs / div és 100 ms / div között;

• kijelző - színes, 1,8 hüvelyk, 320x240 felbontással;

• készülék méretei - 57 * 34 * 11 mm.

Logikus, hogy ne remélje, hogy a jeleket 1 MHz frekvencián mérje, azonban a másodpercenként 5 millió kiválasztási mintavételi frekvencia lehetővé teszi a jelek egyszerű mérését 300-500 kHz-en, ami már elegendő a legtöbb kapcsoló tápegység javításához és bármilyen beállításához. Ez a műszer nem alkalmas finomhangolásra és laboratóriumi vizsgálatokra.

Van egy hasznos funkció a "fagyasztó keret". Általában a képernyőn megjelenő paraméterkészlet (frekvencia, feszültség stb.) Megegyezik az előző modellekkel. Az alábbiakban egy videó található, amely áttekintést nyújt és bemutatja ezt a modellt. Ezenkívül ez a videó érdekes lesz akkor, ha nem tudja, milyen sávszélességre és mintavételi rátra van szüksége, a szerző erről részletesen beszél.

1600 rubelért kevésbé kényelmes (a méretek miatt, de ízlés kérdése), de funkcionálisabb oszcilloszkóp, mint ugyanaz a DSO150 vagy 138.

Ha a fenti néhány meglehetősen régi modell, akkor az íráskor a következőt újdonságnak is nevezhetjük. Az 100 MHz oszcilloszkóp Fnirsi 5012hMintegy 4600 rubel kerül. Ez egycsatornás, a szonda csatlakozói univerzálisak - BNC, és maga az eszköz akár 5000 mAh kapacitású akkumulátoron működik (más források szerint - 3000 mAh, ez a konfigurációtól vagy a verziótól függhet). Komplett P6100 szondával, 10x osztóval és 100 MHz-es sávszélességgel.

Az eszköz tokja műanyag, sárga szilikon tokban, amely legalább bizonyos fokú védelmet nyújt a sérülésekkel szemben.

Műszaki adatok:

• csatornák száma - 1;

• sávszélesség - 100 MHz;

• mintavételi sebesség 500 MSa / s;

• ADC - 12 bit;

• bemeneti impedancia: 1MOhm / 25pF;

• kommunikációs módok: AC / DC;

• indító mód: Egyszeri, Normál, Auto;

• ravasztípusok: növekvő / csökkenő kitörés;

• kurzormérések: amplitúdó, idő;

• maximális bemeneti feszültség: 80 V 1: 1 szondával és 800 V, ha az szonda 1:10 osztóval van ellátva;

• áramforrás - 5000 mAh beépített akkumulátor;

• érzékenység - 50 mV / div - 200 V / div;

• a sebesség 6 ns / div-tól 50 s / div-ig terjed;

• kijelző - színes, 2,4 hüvelyk, 320x240 felbontással;

• méretek: 114 x 74 x 33 mm, súly: 300 gr.

Egy ilyen oszcilloszkóp viszonylag olcsó megoldás a műhely számára, valójában 20-30 MHz (és magasabb - de torzulásokkal több) frekvenciával képes mérni a jeleket, ami pár nagyságrenddel nagyobb, mint a felülvizsgálat előző modellje.

Ha a szonda osztóval van ellátva, akkor egy ilyen oszcilloszkóp elegendő az elektronikai javító műhely legtöbb feladatához, akik számára ez nem elég, rádióállomás szerelmeseinek. A beépített akkumulátornak köszönhetően használhatja, ha gyakran úton kell dolgoznia.

Mellesleg, ugyanattól a gyártótól vannak más, alacsonyabb áron működő oszcilloszkópok is, például az FNIRSI PRO 5 MHz sávszélességgel és 20 millió minta mintavételi frekvenciájával. De nem sokkal olcsóbb, nevezetesen 2500-2600 rubelt, tehát az ilyen megtakarításoknak nincs különös értelme.

Valójában a modell nagyon jó, de van néhány hátránya:

• nincs kimenet kalibrációs jellel (a szonda beállításához szükséges);

• csak egy csatorna (bár a két csatorna jelenléte nem mindenki számára kritikus);

• nincs kapcsolat a számítógéppel.

Az alábbiakban egy videó található, amelyekben összehasonlítják:

JINHAN JDS2022A - ez egy kétcsatornás oszcilloszkóp bemeneti jelrel 20 MHz, költsége 8000-9000 rubel. Ez az eszköz multiméternek tűnik, nagyobb, mint az előző. 18650 típusú cserélhető elemekkel működik. Ez sokkal kényelmesebb, mint a beépített akkumulátor, mivel ha a műhelyen kívül dolgoznak, ha kisülnek, akkor gyorsan kicserélhetik őket és folytathatják a munkát. A töltés szabványos mikro-USB-csatlakozón keresztül is lehetséges, azaz az elemek eltávolítása a csatlakozóból.

Műszaki adatok:

• csatornák száma - 2;

• sávszélesség - 20 MHz;

• mintavételi sebesség 200 MSa / s;

• ADC - 8 bit;

• bemeneti impedancia: 1MOhm / 25pF;

• kommunikációs módok: AC / DC;

• indító mód: Egyszeri, Normál, Auto;

• ravasztípusok: növekvő / csökkenő kitörés; 

• legnagyobb bemeneti feszültség: 40 V 1: 1 szonda és 400 V; ha a szonda elosztója 1:10; 2000 volt, ha a szonda 1: 100;

• tápegység - 2 cserélhető 18650 elem (tartozék, de lehet, hogy nem - az eladótól függ);

• érzékenység - 10 mV / div - 5 V / div (ha a szonda 1: 1, ha van elválasztó, szorozza meg az osztási tényezővel);

• sáv 10 ns / div és 5 s / div között;

• kijelző - színes, 3,2 hüvelyk, 320x240 felbontással;

• Méretek: 19,5cm * 9,5cm 3,7cm.

Nagyon furcsa helyzet az akkumulátorokkal - 2 csatlakozó található nekik, de az áramkörhöz csatlakozik 1. Az első lemerítésekor ki kell cserélni őket a másodikra.

-ban JINHAN JDS2022A ennek a beszámolónak a legnagyobb kiállítása a versenytársak között, tehát kényelmesebb lesz mind a terepi munkák, mind az otthoni műhely számára. Csak a mért jel amplitúdóját, csúcsfeszültségét és frekvenciáját képes mérni, de vannak olyan üzemmódok, amelyek lehetővé teszik a matematikai funkciók elvégzését a mért jelekkel különböző csatornákon, és például ábrázolhatják a Lissajous adatokat. A valódi tesztek azt mutatják, hogy magabiztosan téglalap alakú jelet mutat 5 MHz-ig terjedő frekvencián, a torzulások elég erősek 10 MHz-en, de általában egy jel jelenléte látható.

Ennek az eszköznek nincs kalibrációs kimenete is, ami kényelmetlen az úton végzett munkák során - generátort magával kell vinnie. Ez egy kényelmes és jó minőségű oszcilloszkóp, és megjelenése már ellentétben a játékkal.De érdemes megjegyezni, hogy a sávszélesség továbbra is alacsonyabb, mint a Fnirsi-nél, de ez majdnem kétszer drágább, de kétszabályos.

Az egyik érdekes funkció a kép képernyőn történő mentésének képessége. A memória legfeljebb 6 képernyőképeket képes tárolni, amelyeket a számítógépre tölthet le mikro-USB-n keresztül.

Az eszköz részletesebb áttekintését az alábbi videóban tekintheti meg:

Van egy eszköz egycsatornás verziója, valamint egy kétcsatornás (egy analóg és 1 digitális csatorna) jelgenerátorral - JDS2023 7500-8000 rubelért, és még sok más modell, amelyek fő különbségeit az alábbi táblázat tartalmazza.

következtetés

Áttekintettük a kínai oszcilloszkópok számos népszerű modelljét. Vannak más, jellemzők és ár szempontjából hasonló eszközök, de nincs értelme, hogy mindegyiket mindegyikhez hozzuk. A cikk célja annak bemutatása volt, hogy mely modellekre kell figyelni, amikor az új oszcilloszkópot választják kezdő mester számára.

A felülvizsgálat első két modellje - költségvetési és nem túl funkcionális, az utóbbi kettő - az amatőr és javítási igények nagy részét fedezi. Nem mondhatjuk konkrétan, hogy melyik a jobb, de személyesen szeretem a Fnirsi-t, mert képes viszonylag magas frekvenciákat mérni.

Ha még magasabb frekvenciákra van szüksége, de nincs szükséges pénzösszeg, nézd meg a szovjet analóg oszcilloszkópokat. Igen, nem rendelkeznek olyan digitális modellek képességeivel, mint például a jel rögzítése vagy a jel kurzormérésének lehetősége egy adott ponton, ám ezek sokkal olcsóbbak, mint a hasonló frekvenciatartományú digitális modellek.

A hordozható oszcilloszkópok vitathatatlan előnye az akkumulátorral való táplálás képessége, ami azt jelenti, hogy nem lehet galván kapcsolat a hálózattal, tehát nem égeti el a készüléket, és nem fog sokkolni, ha a mérések elvégzésekor hálózati feszültség alá kerül.

Mit lehet tenni egy oszcilloszkóppal?

Oszcilloszkópmérés elvégzése